Qual è la differenza tra camera di tenuta e premistoppa?

Le camere di tenuta e le scatole di premistoppa sono due componenti essenziali nelle apparecchiature rotanti che servono a prevenire perdite di fluido e a proteggere l'albero e i cuscinetti. Sebbene entrambi siano progettati per controllare le perdite attorno a un albero, differiscono per progettazione, metodo di tenuta, funzionalità, requisiti di manutenzione, costi e applicazioni ottimali.

In questo articolo, approfondiremo le principali differenze tra camere di tenuta e premistoppa, esplorandone le caratteristiche uniche, i vantaggi e i limiti in diverse dimensioni. Alla fine, avrete una comprensione approfondita di quando e perché utilizzare ciascuna di esse. tipo di tenuta dell'albero soluzione in diversi contesti di macchinari.

Che cosa è la camera di tenuta

UN camera di tenuta è una cavità o spazio che circonda l'albero di una pompa o di un'altra apparecchiatura rotante dove passa attraverso la cassa o l'alloggiamento. Lo scopo principale di una camera di tenuta è quello di contenere il sistema di tenuta dell'albero, che è responsabile della prevenzione delle perdite di fluido lungo l'albero rotante.

La camera di tenuta fornisce un ambiente controllato in cui la tenuta dell'albero può operare. È in genere progettata con caratteristiche quali:

• Un'area incassata o "ghiandola" per tenere gli elementi di tenuta in posizione contro l'albero
• Porte o connessioni per la circolazione di un fluido di tenuta o di barriera per raffreddare e lubrificare la guarnizione volti
• Una porta di scarico nella parte inferiore per consentire lo scarico sicuro di eventuali perdite accumulate
• Uno sfiato nella parte superiore per evitare che aria o gas rimangano intrappolati nella camera

In generale, la camera di tenuta deve essere sufficientemente grande da contenere gli elementi di tenuta e consentire la corretta circolazione dei fluidi di tenuta, ma non così grande da creare uno spazio morto eccessivo in cui i solidi potrebbero depositarsi o i fluidi corrosivi potrebbero ristagnare. La forma interna dovrebbe promuovere un flusso regolare e privo di turbolenze per evitare problemi di tenuta.

Che cosa è Stuffing Box?

Una camera di tenuta è un tipo di camera di tenuta comunemente utilizzata con una baderna di compressione come elemento di tenuta dell'albero. Prende il nome dal fatto che materiale di imballaggio, storicamente un materiale morbido e flessibile come corde o stracci, veniva letteralmente "inserito" nello spazio attorno al pozzo per formare una guarnizione.

Una cassa premistoppa è costituita da uno spazio cilindrico allargato che circonda l'albero dove passa attraverso la cassa della pompa o l'alloggiamento della macchina. Gli elementi chiave includono:

• Un “alesaggio” cilindrico o diametro interno solo leggermente più grande dell’albero, che garantisce una perfetta aderenza
• Un mezzo per comprimere il materiale di tenuta assialmente per espanderlo radialmente contro l'albero, solitamente un "seguace della ghiandola" flangiato imbullonato alla faccia della cassa premistoppa
• Porte o raccordi per consentire l'aggiunta di guarnizioni, olio lubrificante o fluido di tenuta
• Un collegamento di scarico per eliminare le perdite

La cassa premistoppa fornisce un involucro per contenere gli anelli di tenuta e consentire loro di essere compressi per formare una tenuta stagna contro l'albero. La profondità e il diametro della cassa premistoppa dipendono dal numero di anelli di tenuta richiesti, che è determinato dalle dimensioni dell'albero, dalla pressione di esercizio e dalle proprietà del fluido.

Quando la guarnizione viene compressa e si espande radialmente, si conforma alla superficie dell'albero e forma una tenuta ermetica ma flessibile. In genere è richiesta una piccola quantità di perdita controllata per lubrificare e raffreddare la guarnizione, quindi le scatole premistoppa non sono considerate tenute a perdita zero.

Differenze tra camera di tenuta e premistoppa

Progetto

Il design delle camere di tenuta e delle scatole di premistoppa differisce in modo significativo. Le camere di tenuta sono in genere più grandi e complesse, dotate di un alloggiamento spazioso che ospita tenute meccaniche, boccole e sistemi di circolazione. Al contrario, le scatole premistoppa hanno un design più semplice e compatto, costituito da un alloggiamento cilindrico che contiene il materiale di tenuta e un premistoppa.

Metodo di sigillatura

Le camere di tenuta si affidano a tenute meccaniche per impedire perdite di fluido. Queste tenute sono componenti di precisione che creano una barriera ermetica tra l'albero rotante e l'alloggiamento stazionario. Le scatole di tenuta, d'altro canto, utilizzano materiale di tenuta, come fibre intrecciate o anelli di grafite, che viene compresso attorno all'albero per formare una tenuta.

Funzionalità

La funzione primaria delle camere di tenuta e delle scatole premistoppa è quella di impedire perdite di fluido dalla pompa o dall'attrezzatura. Tuttavia, le camere di tenuta offrono prestazioni di tenuta superiori e sono più adatte per applicazioni ad alta pressione, alta temperatura e corrosive. Le scatole premistoppa sono più convenienti e sono comunemente utilizzate in applicazioni meno impegnative o attrezzature più vecchie.

Controllo delle perdite

Le camere di tenuta garantiscono un eccellente controllo delle perdite, poiché meccaniche le guarnizioni mantengono Una barriera ermetica e senza perdite tra il fluido di processo e l'ambiente. Le tenute meccaniche correttamente installate e manutenute possono funzionare praticamente senza perdite visibili. Le baderne, pur essendo efficaci nel ridurre le perdite, in genere consentono una piccola quantità di perdite controllate, necessarie per lubrificare e raffreddare il materiale di tenuta.

Manutenzione

La manutenzione delle camere di tenuta comporta l'ispezione periodica, la pulizia e la sostituzione delle tenute meccaniche e dei componenti associati. Questo processo può essere più complesso e richiedere più tempo rispetto alla manutenzione delle scatole di tenuta. Le scatole di tenuta richiedono una regolazione regolare del premistoppa per comprimere il materiale di tenuta e controllare le perdite. Il materiale di tenuta deve anche essere sostituito periodicamente quando si usura.

Costo

Le camere di tenuta sono generalmente più costose delle scatole di tenuta a causa del loro design complesso, dei componenti di precisione e della tecnologia di tenuta avanzata. Il costo iniziale di una camera di tenuta, comprese le tenute meccaniche, può essere significativamente più alto di quello di una scatola di tenuta. Tuttavia, i risparmi sui costi a lungo termine derivanti dalla riduzione delle perdite e dalla maggiore affidabilità possono giustificare l'investimento in una camera di tenuta per applicazioni critiche.

Raffreddamento e circolazione

Le camere di tenuta spesso incorporano sistemi di raffreddamento e circolazione per gestire il calore generato dalle tenute meccaniche e mantenere condizioni operative ottimali. Questi sistemi possono includere camicie di raffreddamento, scambiatori di calore e linee di ricircolo. Le scatole di tenuta in genere si basano sulla perdita controllata del fluido di processo per fornire raffreddamento e lubrificazione al materiale di tenuta.

Applicazioni

Le camere di tenuta sono ampiamente utilizzate nelle pompe moderne, nei miscelatori e in altre apparecchiature rotanti, in particolare in settori quali petrolio e gas, prodotti chimici e farmaceutici. Sono preferite per applicazioni che comportano alte pressioni, alte temperature, fluidi corrosivi o rigide normative ambientali. Le scatole premistoppa sono ancora comuni in apparecchiature più vecchie, applicazioni a bassa pressione e settori in cui il costo è una preoccupazione primaria, come il trattamento delle acque e la produzione generale.